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Windenergie für Äthiopien

eine Entwicklungshilfe-Windkraftanlage, konstruiert in einer sächsischen Dorfgemeinde

Ergebnisbericht der Montagefahrt Januar 09 (19.-26.10.2009)

Mannschaft (vgl. Bild)

  • Dipl.-Ing. Wolde Giorgis Demissie, Berlin (Projektleiter)
  • Pfr. Dr. Jochen Hahn, Rüsseina
  • Lutz Mummert, Klessig
  • Christian Preuß, Rüsseina
  • Klaus Hundert, Röhrsdorf
  • Heinz Jansen, Berlin (Kamera)

Gliederung des Berichtes

  1. Ausgangssituation, technische Erfahrungen und Zielbeschreibung
    1. Gute Nachricht: Seit 1 ½ Jahren in Debo konstantes Stromangebot
    2. Daten zum bisherigen täglichem Energieverbrauch in Debo
    3. Problem Wind und Windleistung und daraus resultierende Konzeption einer angepassten Windkraftanlage
    4. Zielbeschreibung/ geplante Arbeiten in Debo Oktober 2009
  2. Technische Vorbereitungsphase in Rüsseina/ Deutschland
    1. Entwicklung eines neuen Generators
    2. Test eines neu entwickelten Rotors
    3. Einsatz eines neuen Maschinenkopfes mit „Hubschrauber-Sturmeinstellung“
    4. Erprobung eines „Billig-Inverters“ als Trafo-Ersatz
    5. Überlastregeltechnik
    6. Darstellung des technischen Gesamtsystems
  3. Transport nach Äthiopien – Dunkle Wolken über dem äthiopischen Zoll-Himmel – Aktion um ein Haar geplatzt
  4. Arbeitsprojekte in Debo
    1. Umrüstung der Umrichterstation im Klostergelände
    2. Umbau der Windkraftanlage
    3. Installation einer Wasseranlage im Helth Center/ Hospital
  5. Verbrauchergewohnheiten, Energiemanagement, Refinanzierungskonzepte, Stromkonkurrenz, Ausbaupläne
    1. Verbrauchergewohnheiten
    2. Refinanzierungskonzept und Werkstatt
    3. Das staatliche Stromnetz kommt
  6. Projektkosten
  7. Perspektiven

1. Ausgangssituation, techn. Erfahrungen und Zielbeschreibung

(vgl. dazu die Berichte 2007 und 2008)

1. 1. Gute Nachricht: Seit 1 ½ Jahren in Debo konstantes Stromangebot

Seit der Ergänzung der Windkraftanlage durch eine Solaranlage (1,4 KWp) während der Februar-Aktion 2008 lieferte unsere Anlage in Debo nahezu ohne Unterbrechung elektrische Energie für helth-center (Gesundheitszentrum/ Krankenstation), Straßenbeleuchtung, Verwaltung, einzelne Schulräume, Werkstatt und Kirche. Bereits im Vorfeld erfuhren wir, dass die zwei Techniker in Eigenleistung zusätzlich zur Marktbeleuchtung weitere drei Straßenzüge mit Straßenbeleuchtung ausgestattet hatten. Der Wunsch nach mehr Anschlussleistung wurde deutlich. Während der „Staatsstrom“ im Kreisverwaltungsort Mertule Maryam oft ausfällt, erscheint die Stromversorgung in Debo durch ihre Stabilität als besonders attraktiv. Luftbild mit Leitungsverlauf

1. 2. Daten zum bisherigen täglichem Energieverbrauch in Debo

Durchschnittlich wurden in Debo für Lichtstrom täglich ca. 3-4 KWh verbraucht. Die Solaranlage (1,4 KWp) produziert bei wechselndem Sonnenschein ca. 4-5 KWh, bei voller Sonne bis 8,4 KWh pro Tag. Die Ergebnisse für die eher sonnenarme und windarme Regenzeit (Juni, Juli, August) sind uns nicht bekannt. Das Dieselaggregat musste aber nur wenig in Betrieb genommen werden.

1. 3. Problem Wind und Windleistung und daraus resultierende Konzeption einer angepassten Windkraftanlage

alte Anlage im Sonnenaufgang Problematisch: bereits 2007/08 wurde deutlich, dass die Segeltuchwindkraftanlage insbes. durch das Getriebe die niedrigen Windklassen nicht ausschöpft. So konnten die häufigen Winde zwischen 3 und 5 m/s durch ein zu träges Anlaufverhalten nicht genutzt werden, so dass die Anlage tageweise nichts einbrachte, obwohl über viele Stunden 3-5 m/s Wind herrschten. Die geringere Luftdichte in 2.600 m Höhe mindert zusätzlich die Leistung von Windkraftanlagen um ca. 18%. Windmessungen (in 12 m Höhe) wurden von Februar 2008 bis Sommer 2009 per Datenlogger bereits vorgenommen. Die Messdaten wurden uns Ende 2009 übermittelt und müssen noch ausgewertet werden. Es zeichnete sich allerdings bereits 2008 ab, dass im Hochland von Äthiopien die Winde zwar häufig, allerdings (in 10 m Höhe) eher in niedrigen bis mittleren Windklassen (2-7 m/s) vorkommen. Aus den bisherigen Erfahrungen wurde deutlich: wir benötigen eine Windenergieanlage, die Winde bereits ab 3 m/s in elektrisch verwertbare Energie umwandeln kann.

Das heißt, wir mussten umkonzipieren in folgende Richtung:

  • getriebelose Technik
  • Einsatz eines Generators mit mehr Leistung bei niedrigeren Drehzahlen
  • Einsatz eines modernen Rotors (profilierte Flügeln, Durchmesser 4 m)
  • Einsatz von elektronischer Trafotechnik, die bereits bei niedriger Spannung (Rotordrehzahl) ausreichend Gleichstrom in den Akku-Speicher gibt.
  • Vereinfachung und Minimierung der elektrischen Regeltechnik

Da die Solaranlage überdimensioniert ist, konnten die Defizite der Segeltuchwindkraftanlage bisher weitgehend ausgeglichen werden. Dieser Energieüberschuss verschafft uns den Vorteil, relativ entspannt an der Windenergiekonzeption in Debo weiter zu arbeiten. Ziel bleibt es, weiter zu erproben, ob eine geeignete Windkrafttechnik in einem Inselsystem so viel Leistung beisteuern kann, dass eine beigeordnete (rel. teure) Solareinheit mit einer minimierten Dimensionierung auskommt.

Hintergrund

Solareinheiten sind in Äthiopien hoch zu verzollen und damit unerschwinglich teuer. Die Windkraftanlage dagegen könnte zu 80% in Äthiopien selber hergestellt werden, was wiederum zur Qualifizierung des Handwerkes beitragen könnte. Die noch einzuführenden Komponenten (evtl. Generator, Wechselrichter, Regeltechnik) sind weitestgehend „zollunbedenklich“.

1. 4. Zielbeschreibung/ geplante Arbeiten in Debo Oktober 2009

Folgende Arbeiten hatten wir vor, in Debo zu erledigen:

  • Umbau der Windenergieanlage (Wechsel des Maschinenkopfes und des Rotors; Anpassung der Elektrik und des Windmessarmes)
  • Umbau der Trafotechnik in der Trafostation (Ersatz des alten Trafos gegen Schweißinverter; Anpassung der Regeltechnik)
  • Installation einer Wasserpumpe im Brunnen des Krankenhauses mit Leitung und Wasserhahn.
  • Klärung zum Ausbau der Anlage (Straßenbeleuchtung; Privathäuser; finanzielle Vergütungsregelung für Verbraucher bzw. Bildung von Finanzrücklagen)
  • Verkauf weiterer Akkulampen (50 Stck. + 40 Ersatzakkus), um mögl. vielen Privatpersonen Licht zu ermöglichen. Da es in Äthiopien wegen der Krise z. Z. keine Lampen gab, wollten wir sie einführen.
  • Verteilung von PC-Technik in Schule, Krankenhaus und Verwaltungen (5 Laptops, davon 2 gebraucht; 1 Tower (gebr.) und 4 Laserdrucker nachfüllbar, die PCs umgerüstet auf Windows XP Englisch).

2. Technische Vorbereitungen in Rüsseina/ Deutschland

2. 1. Entwicklung eines neuen Generators

Generator 4 KW, 16-polig, 400V bei 340 U/min Unter langwierigen, aber sehr gezielten Versuchen konnten wir einen permanent erregten Generator entwickeln, der sich mit relativ wenig Aufwand ohne Umwicklung aus einem 16-poligen Serienmotor herstellen lässt. Daten: bei 340 U/min. 400 V Drehstrom; Leistung bei 400 V: 4,5 KW (bei 230 V 3 KW); Masse: 53 kg; nahezu rastenfrei; Materialkosten (bei Einzelkauf der Komponenten): ca. 700 Euro; wasserdicht.

2. 2. Test eines neu entwickelten Rotors

Dreiflügler Heyde-Rotor Durch die Firmen „Windtechnik Heyde“ (Dippoldiswalde, Sa.) und „Kunststoffverarbeitung Dr. Vogel“ (Lampertswalde, Sa.) wurde ein neuer Rotorblatttyp entwickelt, der rel. breit ausgelegt und für niedrigere Drehzahlen ausgelegt ist (SLZ ca. 5,5). Dieser dreiblättrige Rotor (profiliert, Kunststoff GfK, Durchmesser 4 m) wurde in Rüsseina erstmalig getestet und zeichnet sich aus durch hervorragende Laufeigenschaften bei minimaler Geräuschentwicklung.

2. 3. Einsatz eines neuen Maschinenkopfes mit „Hubschrauber-Sturmeinstellung“

Der durch Fa. Heyde gebaute Maschinenkopf wurde auf unseren Generator angepasst und geht bei ca. 11 m/s Wind in Sicherheitsstellung (Hubschrauberstellung). Durch den Einsatz des neuen Rotors sowie des neuen Maschinenkopfes konnte die Gesamtkopfmasse im Vergleich zum Segeltuchwindrad um mehr als 70 kg reduziert werden.

2. 4. Erprobung eines „Billig-Inverters“ als Trafo-Ersatz

Um aus höheren Generatorspannungen auf 24 V Gleichstrom zur Akku-Ladung zu kommen, nutzten wir bisher in Debo einen normalen Drehstromtrafo 4 KW. Abgesehen von dem Nachteil der hohen Masse (80 kg schwer!) beginnt dieser Trafo erst 24 V abzugeben, wenn wirklich 400 V vom Windrad kommt (setzt rel. hohe Windraddrehzahl voraus). Selbst bei vorausgesetzter niedrigerer Nenneingangsspannung arbeitet ein normaler Trafo denkbar uneffektiv, da bei niedriger Rotordrehzahl lediglich sehr niedrige Frequenzen anliegen. Nun nutzen wir als Ersatz für den Trafo einfache Inverter-Schweißgeräte, die es z. T. bereits ab 140,- Euro zu kaufen gibt (zum Vergleich: ein Profi-Windinverter für 4 KW Leistung kostet mehrere Tausend Euro). Der gleichgerichtete Drehstrom vom Windrad wird in die Inverter geschickt. Auf der eigentlichen Gleichstromseite (Schweißkabel) gehen wir direkt auf die 24 V- Akkus. Dabei nutzen wir aus Überlastgründen 2 Stck. im Parallelbetrieb). Mit ausreichend großen Kondensatoren werden Eingangs- und Ausgangsströme geglättet. Der Vorteil dieser Technik: Sie ist billig, sie kann überall auf der Welt fertig gekauft werden. Jeder Inverter wiegt lediglich 4,5 kg. In den Invertern ist Überlastsicherung und Kühlung eingebaut. Zwei parallel laufende Inverter können ohne weiteres bis 150 A (theoretisch dauerhaft) verkraften. Und vor allem: Diese Inverter beginnen bereits bei 130 V Eingangsspannung (als Wechselspannung) zu arbeiten. Das heißt: Das Windrad kann bereits bei ganz niedriger Drehzahl in die Akkus einspeisen (in Rüsseina bei 2,8 m/s, in Debo bei 3,1 m/s Wind). In monatelangem Test in Rüsseina funktionierten die Inverter vollkommen störungsfrei.

2. 5. Überlastregeltechnik

Um ein Überladen der Akkus zu vermeiden, wurde eine neue, deutlich verkleinerte Variante der bereits in Debo eingesetzten Regelung zum Überlastabwurf gebaut (per Schwellwertschalter). Die Überlast wird stufenweise auf Heizelemente abgeleitet (handelsübliche Tauchsieder; je drei für Drehstrom verschaltet). Auch hier versuchen wir weiter auf handelsüblicher Bauteile zu setzten.

2. 6. Darstellung des technischen Gesamtsystems

technisches GesamtsystemDas Gesamtsystem der Umwandlungs- und Regeltechnik ist so weit minimiert, dass theoretisch ein gut durchlüfteter, trockener Raum von 2x2 m ausreichend ist. Schaltkästen und Schweißinverter können an die Wand bzw. auf eine Konsole, darunter die Akkus, daneben das Wasserfass (bei lufttauglichen Widerständen entfällt auch dies). Der Dieselnotstromer muss die Abgase nach draußen abblasen können. Bei Bleiakkus mit Flüssigelektrolyt müssen die Akkus separat und gut belüftet untergebracht werden (wegen Explosionsgefahr). In Debo ist alles in einen Lehmbau mit Wellblechdach untergebracht. Die Elektrik steckt hier in dem bereits 2007 installierten kompakten Mini-Container (vgl. Bild unter 4.1.).

3. Transport nach Äthiopien – Dunkle Wolken über dem äthiopischen Zoll-Himmel – Aktion um ein Haar geplatzt

beim Packen Da Äthiopien keinen Hafen hat, bleibt uns nur der Transport über Cargo-Luftfracht (über Berlin Tegel). Zwei durch uns selbst gebaute Holzkisten nahmen je über 400 kg Fracht auf. Vorher mussten bei der Spedition Transportlisten mit Wertangabe der Artikel abgegeben werden. Diese sollten auch Angabe des Herstellers bzw. Artikelnummern sowie Rechnungsnummern enthalten. Dies vereinfacht die Abfertigung insbes. in Äthiopien. Auf deutscher Seite verlief alles ganz reibungslos. Eine andere Problematik deutete sich an: Die zollfreie Einfuhr nach Äthiopien. Während in den vergangenen Jahren per Vertrag das Äthiopische Rote Kreuz unsere Transportkisten (als Geschenk an das Rote Kreuz deklariert) zollfrei in Addis Abeba einführen konnte, verweigerte das Äth. Rote Kreuz in diesem Jahr dieses Zuarbeit (offenbar, weil keinen Finanzen für sie „herausspringen“ würden; und unser Spendenkonto dem Äth. Roten Kreuz zu überschreiben, wie gefordert, waren wir nicht bereit). Hoffnung auf zollfreie Einfuhr machte uns eine ausführliche Bescheinigung der Äthiopischen Botschaft Berlin, die darin sehr ausdrücklich die Notwendigkeit der zollfreien Einfuhr bestätigte.

Mit Lufthansa reisten wir dann am 10. 10. 09 von Dresden über Frankfurt/M. direkt nach Addis Abeba (positiv: pro Person Gepäck-Flat von 2 Gepäckstücken bis je 23 kg!; Kosten pro Pers. 750,- Euro).

Addis Abeba: Probleme, Probleme, Probleme …

Nach letzten Versuchen, Hilfe vom Äthiopischen Roten Kreuz zu erhalten, gerieten wir in den ganz normalen Wahnsinn der äthiopischen Zollabfertigung. Zuerst 2 ½ Tage Zollamt Innenstadt, zuständig für Zollbefreiungen. Alle Transportlisten 10-fach kopieren, Bestätigungsschreiben der Bezirksverwaltung Mertule Maryam mühsam über Internet, Telefonie, Fax organisieren (dies alles wieder weit weg vom Zoll). Bescheinigung der Äthiopischen Botschaft Berlin wird ignoriert („Wir lassen uns durch niemanden hineinreden“). Das Schreiben der Bezirksverwaltung Mertule Maryam hilft zumindest z. T.: Wir zählen nun unter Kommunalhilfe und werden nicht als NGO gehandelt. Nach langer Prüfung werden uns die Windrad-Komponenten mit Wechselrichtertechnik zollfrei geschrieben. Der Bearbeiter weiß nicht, was ein Windrad ist. Solche Komponenten kann der Verwaltungsschimmel offenbar nicht einordnen – vermutlich zu unserem Glück.

Ausgenommen von der Zollbefreiung wurde trotz unserer Intervention alle Laptops, Drucker, Akku-Lampen und Ersatzakkus.

Die Verzollung dieser Artikel sollte dann auf dem Flughafenzoll extra beantragt werden. Bis dahin passierten wir mindestens 25 Amtsstuben, z. T. im 5-Minuten-Takt. Ohne die Spürnase und die unglaubliche Beharrlichkeit von Wolde Giorgis Demissie wäre nichts möglich gewesen.

Kostprobe

Kurzprotokoll von 1 ½ Stunden Beamtengängen im Innenstadt-Zollamt am Tag 2: (dabei auf den Gängen und in den Amtstuben ständiges Drängeln, Vorschieben, Stimmengewirr, wartende „Bittsteller“, überall Aktenberge)

  • Zimmer 3-14 (Gebäude 2): Wir treffen die Oberchefin vor der Tür. Wollen Zollfreiheit für alle Artikel. Chefin fertigt uns in 1 Min. ab „Dafür sind die Mitarbeiter zuständig“.
  • Zi. 306 (Gebäude 1): Unterchef. Sekretärin fertigt uns ab: „Die Mitarbeiter tun nur ihre Pflicht“
  • Zi. 411(Gebäude 2): Abteilungsleiter ist auf Besprechung. Wir wissen nicht weiter. Gehen zur Schreibstube Zi. 3, um uns über den Bearbeitungsstand unserer Akte zu erkundigen.
  • Zi. 3 (Gebäude 1): „Akte habe ich weiter gegeben nach Zi. 6“.
  • Zi. 6: Warten, drängeln …. Keine Akte zu finden. „gehen Sie zu Zimmer 9“
  • Zi. 9: „Kann nicht sein. Keine Akte. gehen Sie zu Zi. 5“
  • Zi. 5: Keine Akte. „Gehen Sie zu Zi. 7“
  • Zi. 7: „Ja, Akte war da. Ist nach Zi. 6 gegangen“
  • Zi. 6: Warten, drängeln … Akte wird nun gefunden. War unter einen Aktenstapel „weggeordnet“ worden (d. h., wenn wir nicht nachgefragt hätten, wäre unser Fall versandet). Bisher keine Bearbeitung! Gehen mit Bearbeiter zur Schreibstube 3.
  • Zi. 3: „Keine Bearbeitung, da das Deckblattformular fehlt“. Bearbeiter: „Brauchen wir nicht, da keine NGO, sondern Kommunalhilfe“. Schreiberin geht mit uns schimpfend nach Zi. 6.
  • Zi. 6: Drängeln, Warten, Diskussionen … gehen wieder zu Zi. 3.
  • Zi. 3.: Wir bitten um dringende Bearbeitung. Zeit rinnt uns davon! Mißmutig: Sie will es versuchen. Ist völlig überlastet. …

Wir gehen etwas Essen. Am Abend (es ist Zolltag Nr. 3) bekommen wir – nach mehrfachen Nachfragen – tatsächlich eine Bescheinigung zur Zollbefreiung der Windradkomponenten und sind erst einmal glücklich.

Zwei Tage Bürokratenchaos, Wut und Ohnmacht – Verzollung und Freigabe der Kisten auf dem Flughafenzollamt

Zwei volle Tage und der Gang durch mindestens weitere 25 Amtsstuben waren hier nötig, um am Ende unsere Materialkisten aus dem Zoll zu bekommen. … Und an jedem Schreibtisch das Zittern, ob alles durch irgendeinen Bürokraten zum Scheitern gebracht werden könnte. Grundproblem: Jeder, der einführt, benötigt eine TIN-Nummer (Toll Identification Number?). Diese kann beim Zoll beantragt werden. Dies dauert aber (Tage, Wochen?). Größere Hilfsorganisationen haben eine solche Nummer, auch äthiopische Organisationen, nur wir hatten sie als Privatpersonen nicht. Nachdem der große Chef, zu dem wir uns vorgearbeitet hatten, die Genehmigung der Einfuhr ohne TIN-Nr. genehmigt hatte (natürlich gegen Zahlung von 5% des Gesamtwarenwertes (=500 Euro), danach Erlass) zweifelte der nächste Bearbeiter wieder alles an.Und so ging es zwei Tage zwischen Hoffen und Bangen. Zuerst wurden 1100,- Euro Zoll erhoben (besonders die Akku-Lampen und die Ersatzakkus wurden mit fast 100% des Neuwertes verzollt). Kurz, bevor uns die Kisten freigegeben werden sollten, begann ein anderer Beamter, den Zoll anzuzweifeln und neu nachzurechnen und fasste nochmals 350 Euro nach. Die Laptops wurden nicht nach dem realen Anschaffungswert in Deutschland, sondern zum Beschaffungswert in Äthiopien berechnet, wobei Alt-Laptops fast wie neue eingestuft wurden.

In uns kochte die Wut, waren es doch alles Hilfsgüter, die wir nun z. T. doppelt bezahlen mussten. Ein Äthiopier, der dies mit ansah, entschuldigte sich für sein Land – ihm liefen die Tränen über die Wangen. Als die Kisten am Abend des 16.10.09 geladen werden sollten, fand man sie nicht in dem riesigen Lager. Sie waren drei Wochen lang draußen in strömenden Regen stehen geblieben! Das Öffnen der Kisten und die Inhaltskontrollen verliefen glimpflich: Die Beamtin wollte Feierabend machen. Nur eine Stunde Verzögerung an diesem Freitag Abend – und unsere Aktion wäre mangels Zeit gescheitert. Dabei konnten wir trotz allem von Glück reden: Ein Freund von Wolde, den wir am Zoll trafen, war schon drei Wochen lang am Kurbeln, um ein paar Düngelmittelproben aus dem Zoll zu bekommen.

Kleine Zoll-Anmerkungen

  • Zollkontrolle Erkundige Dich vorher, was „zollempfindlich“ ist. Wir hätten auf die Akku-Lampen, Ersatzakkus und Laptops dann verzichtet, da sie eher „Zusatzhilfe“ waren. In dieser Hinsicht waren wir von den Vorjahren etwas verwöhnt und ahnungslos.
  • Obwohl in Äthiopien PC-Technik deutlich teurer ist als in Deutschland, lohnte es sich allein wegen der Zollprobleme, diese Waren in Addis Abeba zu kaufen. Ein Laptop pro Person kann allerdings unregistriert mit dem Handgepäck mitgeführt werden.
  • Laptops werden mit ca. 80 Euro pro Stck. verzollt, PCs (Tower) sind zollfrei (warum?). Jede Akkulampe (Neuwert in D: 16,00 Euro) wurden mit ca. 13,00 Euro verzollt.
  • Eine Bescheinigung von einer Kommune („Wir benötigen diese Hilfe dringend“), also der Status der „Kommunalhilfe“, vereinfacht offenbar die Genehmigung der Zollbefreiung (gegenüber dem Status NGO).
  • Das Beste bleibt dennoch: Du hast eine offizielle staatliche Partnerorganisation (mit TIN-Nr.), der Du die Waren offiziell schenkst. Hier ist vorher ein Vertrag nötig.
  • Und es gilt immer: nächstes Jahr kann alles wieder ganz anders sein …

4. Arbeitsprojekte in Debo

4. 1. Umrüstung der Umrichterstation im Klostergelände (1 ¾ Tag, 2-3 Pers.)

Trafo-Container Neu bauen ist manchmal leichter als umrüsten. So erging es uns in der Elektrostation. Folgendes konnten wir erledigen:

  • Tausch des 3 KW-Gleichrichters (sinusähnliche Spannungscharakteristik) gegen einen Sinus-Gleichrichter 5 KW (Marke: Berel).
  • Außerkraftsetzung des bisherigen Trafos und der bisherigen Überlastregelung
  • Einbau einer neuen Überlastregelung
  • Installation der 2 Schweißinverters (als Trafoersatz)
  • Umklemmen und neu klemmen von Überlastheizelementen (Nutzung der vorhandenen; zusätzl. Installation von Tauchsiedern, die in ein Wasserfass getaucht sind (altes Ölfass).

4. 2. Umbau der Windkraftanlage (1 ½ Tage, ganze Gruppe)

Windradmontage Die Arbeiten gingen reibungslos.

  • Umlegen der Anlage und Demontage des alten Segelrotors sowie des Maschinenkopfes durch unsere äth. Techniker (als Vorarbeit)
  • Montage des neuen Kopfes und des Rotors
  • Neuverlegung der Strom- und Messleitungen im Mast
  • Montage eines Windmessarmes am Mast (nun unterhalb des Rotors)
  • Erweiterung elektrischer Bauelemente (Überlastsicherung bei Überhitzung des Generators) und Montage von Überlast-Heizelementen am Mast Bild „Windenergieanlage Debo“

Die Windkraftanlage läuft hervorragend. Auf Grund der geringen Luftdichte benötigt sie zum Anlaufen freilich etwas mehr Wind als in Deutschland (statt 4,5 m/s nun ca. 5-5,5 m/s). In einer Nacht mit schwachen bis mittleren Winden (Durchschn. ca. 4 m/s) konnte sie 3 KWh erzeugen. Der Segelrotor hätte hier vielleicht nur 0,4 KWh erzeugt, da der Wind weitestgehend unter 5 m/s geblieben war. Die Einspeisung in die Akkus mittels der Schweißinverter verläuft sehr kontinuierlich (also keine „Stop-and-Go-Einspeisung“).

4. 3. Installation einer Wasseranlage im Helth Center/ Hospital (1,5 Tage, 2 Personen)

Wasseranlage Krankenhaus Debo Die Frage der Installation war spannend, da wir über die Verhältnisse des Brunnens konkret Bescheid wussten. Ursprünglich war der Schulbrunnen angedacht. Hier allerdings schlechte Wasserqualität und die Sorge, dass Schüler ständig das Wasser laufen lassen. Verwendet wurde eine 900 Watt- Tauch-Druckpumpe der Firma Zehnder mit Druckabfallsensor und Trockenlaufschutz. Diese wurde in den ca. 16 m tiefen Brunnen mit ca. 4 m Wasserstand gehängt. Die Kunststoffwasserleitung konnte mit dem Stromkabel in einem Graben (äth. Helfer, 40 Birr Tageslohn = 2 Euro) bis vor das Krankenhausgebäude verlegt werden, alles durch Lutz Mummert und Helfried Vater in Deutschland vorkonfektioniert.

Die Freude war groß, als zum ersten Mal das Wasser mit hohem Druck aus dem Hahn sprudelte. Es war den Krankenschwestern nicht zu verdenken, dass sie am ersten Tag dem Wasserhahn immer wieder neu mit Spannung und Freude frisches Nass entlockten.

5. Verbrauchergewohnheiten, Energiemanagement, Refinanzierungskonzepte, Stromkonkurrenz, Ausbaupläne

Technik zu installieren ist das eine, ein Bewusstsein zum Umgang mit der Energie zu wecken ist das andere, ganz abgesehen davon, dass ein auf Dauer funktionierendes Energie- und Finanzmanagement geschaffen sein muss. Hier stoßen wir weiter auf erhebliche Probleme.

5. 1. Verbrauchergewohnheiten

Es ist den Leuten in Debo nicht zu verdenken, dass sie nicht recht einschätzen können, wie viel solch eine rel. kleine Inselanlage an Energie zu erzeugen in der Lage ist. Durch den tatsächlichen Energieüberschuss wurde freilich ein Sparbewusstsein bisher wenig gefördert. Die Dorfbeleuchtung (schaltbar mittels Zentralschalter am Verwaltungsgebäude) brennt die ganze Nacht durch, zur Sicherheit für die Bewohner und die Nachwachen, sagt die Verwaltungsmitarbeiter. Wir haben den Eindruck, dass sich niemand findet, der 23.00 Uhr abends abschaltet. Es ist nur schwer zu vermitteln, dass 16 Lampen á 11 Watt 170 Watt Anschlussleistung ergeben, was bei 7 unnützen Brennstunden über eine ganze KWh ausmacht. Im Verwaltungsgebäude brennt eine 30 W – Lampe die ganze Nacht hindurch, 10 Stunden ganz unnütz, macht 0,3 KWh. Meine Erklärung, dass man aus einem 10-Liter-Eimer keine 15 Liter schöpfen kann, hat in der Dorfversammlung zwar Zustimmung geerntet. Die Konsequenzen werden wohl mit steigender Anschlussleistung erst mühsam gelernt werden müssen. Zudem vermittelt Wind- und Solaranlage den Eindruck, dass der Strom ja „kostenlos“ erzeugt wird, wobei wir bei dem nächsten Problem sind: der Finanzierung des Stromes und Bildung von Rücklagen.

5. 2. Refinanzierungskonzept und Werkstatt

Techniker in der Werkstatt Debo 2008 hatten wir folgendes System zur finanziellen Nachhaltigkeit entwickelt (vgl. hierzu Bericht 2008 unter 5. 2. – 5. 4.): Die Werkstatt mit unseren zwei Technikern nutzt den Strom für Dienstleistungen (Schleifen, Bohren, Reparieren, Haare schneiden u. ä.), die privatrechtlich den Technikern vergütet werden. Dafür warten die Techniker als Gegenleistung die Energieanlage. Sämtliche Einnahmen aber aus Stromverkäufen kommen in eine Stromkasse (für Diesel, Ersatzakkus), die kommunal durch die gebildete „Stromkommission“ überwacht wird. Einnahmen ergeben sich aus dem Ladeservice für Lampen sowie aus der Stromabrechnung in Krankenhaus und Schule (Zähler). Dabei erhofften wir besonders aus dem Ladeservice deutliche Einnahmen (1 Bir pro Ladung hätte auf die Summe der Lampen und neuerdings auch Mobiltelefone erhebliche Summen eingebracht).

Wie hatte dieses System funktioniert?

Es hat schlecht funktioniert. Die Stromkasse hatte kein einziges Bir in der Rücklage. Was war geschehen? Die Techniker klagen über zu wenige Aufträge. Die Leute im Dorf sind es nicht gewohnt, etwas durch andere machen zu lassen. Allerdings machen die Techniker den Eindruck, dass sie für ihre Arbeit wenig Werbung machen, sondern warten, bis die Arbeit zu ihnen kommt. Freilich gibt es auch Zahlungsprobleme von Seiten der Kunden. Mit schlechtem Beispiel geht hier die Kommune voran. Für die Installation der Dorfbeleuchtung haben die Techniker lediglich jeder umgerechnet 2 Euro bekommen. Ihre Arbeit ist schlichtweg nicht bezahlt worden. Wir haben wiederholt nachdrücklich darauf hingewiesen, dass überall auf der Welt Handwerker zu bezahlen sind. Ansonsten ist niemand mehr da, der die Elektroanlage wartet, was wiederum zum Aus des Stromes führen würde. So weit will aber offenbar keiner denken.

Die Lage wurde noch dadurch schwierig, da viele Leute ihre Akku-Lampen nicht in der Werkstatt, sondern heimlich in Krankenhaus und Schule (kostenlos) aufladen lassen. Die wenigen Ladeeinnahmen haben sich dann die Techniker genommen. Mit Einnahmen aus dem Lampenservice ist also in Zukunft wenig zu rechnen. Wir glauben dennoch, dass Akku-Lampen in Debo weiter von Bedeutung sein werden. Als weniger geeignet erwiesen sich die Akku-Lampen mit Energiesparröhre (7 Watt; Akkus unterladen, Röhren kaputt). Besser und haltbarer sind die Lampen mit LEDs. Diesen Typ brachten wir als Nachschub mit (20 LEDs; 10 Std. Leuchtdauer). Der Verkauf der Lampen verlief allerdings sehr zögernd, da den Leuten der Stützpreis von 7 Euro zu teuer erschien. Verschenken wollten wir die Lampen aber nicht. In Zukunft werden wir das Akku-Lampen-Angebot sparsamer halten.

Die Stromeinnahmen vom Krankenhaus waren nicht eingenommen worden, obwohl das Krankenhaus das Geld parat gehalten hatte. Die Begründung, dass nur niemand eine Quittung ausstellen konnte, erscheint uns sehr fadenscheinig. Das Problem liegt daran, dass die „Stromkommission“ ihrer Pflichten nicht nachgekommen war. Dies wurde auch in der Dorfversammlung sehr offen kritisiert.

Wie soll es zukünftig zu Stromeinnahmen kommen?

Auf Grund der Kapazitätserweiterung der Energieanlage können nun Privathäuser angeschlossen werden. Gedacht hatten wir an 20 Hütten mit je drei Lampen (bis 11 Watt) und einer Steckdose für Kleinradio bzw. Auflademöglichkeit für Akku-Lampen. Dieser Anschluss muss vertraglich geregelt und kontrollierbar sein. Als Vergütung soll eine Pauschale kassiert werden, von der auch die Techniker einen Anteil bekommen. Damit bleibt das Interesse der Techniker erhalten, sich um die Anschlüsse zu kümmern. Kaum hatten wir den Vorschlag in der Dorfversammlung gemacht, war auch schon die Verlosungsaktion im Gange, aus deren Ergebnis die Auswahl der Hütten (Marktregion) resultierte. Man verloste allerdings nicht 20 Hütten, sondern 60 mit der Vorgabe, dass nur einer Lampe pro Hütte installiert werden solle. Begründung: Da kommt mehr Geld ein und mehr Familien haben Licht. Grundsätzlich kein schlechter Gedanke. Nicht bedacht hatte die Stromkommission allerdings, dass bei 60 Hütten auch Strom aus 60 Steckdosen gezogen wird. Rückgängig ließ sich das nicht mehr machen. Man kann nur hoffen, dass genug Geld einkommt, um eben im Energiemangelfall den Diesel für den Notstromer bezahlen zu können. Hier darf man gespannt sein. Für die Nutzung des Stromes in Privathäusern haben wir noch in Amharisch einen Vertragstext entworfen.

Hier stichpunkthaft der Inhalt

  • Anschluss darf nur durch unseren Techniker erfolgen
  • Die Arbeitsleistung und das Material zur Installation des Anschlusses wird privat durch den Hauseigentümer an die Techniker vergütet
  • max. Anschlussleistung nur 11 Watt + Anschluss v. Kleinradio oder Laden von Akku-Lampen
  • Es dürfen nur Energiesparlampen verwendet werden.
  • Verbot des Anschlusses anderer Geräte und TV
  • Monatliche Zahlung einer Anschlusspauschale von 20 Bir (?)
  • Recht der Techniker auf Kappung der Leitung bei Nichtzahlung
  • Recht der Techniker, im Energiemangelfall Strom abschalten zu können
  • Recht der Techniker, in Abständen die Anschlussleistung zu kontrollieren.

Damit ergibt sich folgendes System der finanziellen Nachhaltigkeit (finanzielle Aufteilung in Prozent sind unsere Vorschläge an die Stromkommission Debo):

Finanzkonzept zur Unterhaltung der Energieanlage in Debo

Finanzkonzept Debo

5. 3. Das staatliche Stromnetz kommt

Zu unserer Verwunderung nahmen wir wahr, dass nach Debo eine Stromleitung gezogen wird. Hiervon hatte uns niemand vorher erzählt). Auch wenn die Dorfältesten davon sprachen, dass deshalb noch lange kein Strom kommen muss (die Leitung eher eine Wahlwerbung darstellt), wird man doch mit dem Einzug staatlichen Stromes rechnen dürfen. Wie dann weiter mit zwei Stromnetzen? Nach Aussage der Stromkommission werden sich nur wenige den staatlichen Stromanschluss leisten können. In diesem Falle werden zwei Stromanbieter in Debo vorhanden sein. Wir werden sehen, wie weit sich die bessere Stabilität „unseres Stromes“ gegenüber dem staatlichen Netz durchhalten lässt. Der Einzug staatlichen Stromes wird unser Netz entlasten können (Krankenhaus, Schule), so dass perspektivisch mehr Privatleute angeschlossen werden könnten. Wichtig für uns bleibt der Testlauf der Windkraftanlage und die damit verbundenen Leistungs- und Windmessungen.

6. Kosten der Projekteinheit 2009

Die Kosten des Projektschrittes 2009 belaufen sich bei insgesamt 13.000,- Euro (Wechselrichter, Rotor, Generator, Maschinenkopfeinheit, Schweißinverter, Regeltechnik, Werkzeuge, PC-Technik, Akku-Lampen, Akkus, Transportkosten, Zoll, Unterbringung, Nebenkosten). Knapp 2/3 der Flugkosten und sämtliche Verpflegungskosten incl. der Entwicklungskosten der Komponenten wurden durch uns privat getragen.

Der genannte Hauptteil der Kosten in Höhe von 13.000,- Euro wurde von Spenden bezahlt, die 2008/09 durch unzählige Privatspender aufgebracht wurden.

Ganz herzlichen dank allen Spendern!

7. Perspektive

Wir werden die Anlage laufen lassen und nach einem oder 1 ½ Jahren sehen, was sie geleistet hat. Nach einer Auswertung aller Daten wird zu entscheiden sein, in welcher Weise das Projekt in eine „Vervielfältigung“ geht. Im Grunde zeigt sich bereits jetzt, dass diese Inselanlage als funktionierendes Musterobjekt gelten kann. Es geht zukünftig um die Frage: Wie hoch ist die Leistung der Windkraftanlage bei welchen Windverhältnissen? Wie groß (oder mögl. klein) kann die Solareinheit gehalten werden? Welche Möglichkeiten eröffnen sich für eine Eigenproduktion der Windkraftanlage? Unter welcher Trägerschaft kann das Projekt zukünftig kommen? All diese Fragen warten noch auf eine Antwort bzw. auf eine Umsetzung. Abgeschlossen ist das Projekt damit noch nicht, sondern wird uns weiter begleiten.

Wir werden hier immer wieder auf Spenden angewiesen sein.

J. Hahn, 10. 1. 2010

 

Kontakt (für Rückfragen zum Bericht):

Pfr. Dr. J. Hahn

Am Pfarrberg 8

D-01623 Rüsseina

Mail: joachim.hahn@evlks.de